本文概述汽车局域互联网络LIN技术的研究现状， 并在重型汽车上采用总线方式对开关控制网络进行设计，在此基础上对翘板开关结点、 多功能转向盘结点、 门窗控制结点等开关控制模块进行设计。 采用先进的CANoe仿真软件进行全数字总线仿真。 仿真测试结果表明， 该系统功能设计正确、 合理， 所有部件都能正常工作。

以目前重型汽车市场上畅销的HOWO-7车型为例，经过统计分析，仅在驾驶室内部就有各种各样的开关40多个， 分别连接到各自的控制模块， 以每只开关两根线束，每段线束2 m的长度计算 ， 仅驾驶室内部开关线束就达到160 m长 。 对于一些重要的开关，不同的控制器都需要得到它的状态信息，比如制动开关信号，那么这个开关就会接出若干根线束连接到不同的控制器，既增加了设计难度也不易故障排除。

本文以LIN （Local Interconnect Network） 网络为平台，设计基于LIN网络的开关控制模块， 已解决重型载货汽车上开关线束繁杂凌乱的现象，降低车辆线束成本，使汽车控制更加人性化、智能化。

1 LIN总线现状

局域互联网络LIN是一个低速的串行通信协议，是低成本网络中的汽车通信协议标准，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。 LIN的使用范围是带有单主机节点和多组从机节点的低成本多节点总线技术， 它为简单的控制连接定义了一种比 CAN、FlexRay或者MOST总线协议成本更低的网络互联 。该技术是专为汽车应用而设计的， 其可靠而低成本的网络连接， 特别适合短距离、 简单、 对传输速度要求不高的场合。 典型的LIN总线应用是汽车中的联合装配单元控制，如车门、转向盘、座椅、空调、照明灯等装置之间的通信，大大节省成本。本文采用软硬件都比较成熟的LIN2.0协议为规范进行设计开发。

LIN专门针对低端应用， 与CAN相比， LIN之所以成本低廉，主要是因为单线传输、芯片内的软硬件实现成本低，且在从节点中无需晶振或陶瓷谐振器。然而不足之处是带宽较窄，以及单主机总线传输方式带来的种种限制，但是对于开关信号的传输已经完全满足要求了。 LIN与CAN等总线成本的对比如图1所示。

2 LIN网络及开关控制器设计

本文设计的重型汽车开关控制模块网络， 包括翘板开关模块、 多功能转向盘模块和门窗控制模块等。 这些模块都作为LIN网络的从节点 （ SlaveNode）， 采集车辆各种开关状态信息， 通过LIN总线发送给主节点（Master Node）车辆控制单元VCU（Vehicle Control Unit）。车辆控制单元接收到驾驶员发出的各种开关控制信息， 经过运算分析， 执行各种车辆控制动作， 比如驱动前照灯、 鸣喇叭等操作。 图2为LIN网络拓扑结构。

依据汽车电气系统组成结构，根据门窗、转向盘、翘板开关等系统中各个电气件的功能及安装位置， 保证合理分配各开关量接入， 按照就近原则能够提高系统布线效率。翘板开关节点中有20路开关信号输入，通过LIN总线将翘板开关状态输入到主节点VCU上， 主节点VCU将信息进行处理后驱动相应的执行器。同样的多功能转向盘以及门窗控制器将各自采集到的开关信息通过LIN总线发送给VCU，以实现车辆的各种功能，即通过一根数据线实现40路开关信号的传送。

开关控制模块作为LIN通信的从节点 ， 一方面负责LIN帧响应的发送， 另一方面负责开关信号的采集。 由于3个从节点模块功能类似， 下文将以翘板开关模块为例，从LIN通信和开关信号采集两方面进行电路设计。

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